前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的地理信息的內涵主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【摘 要】 本文以湖南農業大學人文地理與城鄉規劃專業為例,總結分析了地理信息系統實驗內容設計和實驗教學改革方法,以期培
>> 人文地理與城鄉規劃專業地理信息系統課程教學改革實踐與探索 《地理信息系統》課程實驗教學的探索與思考 人文地理與城鄉規劃專業課程體系建設探索 人文地理與城鄉規劃專業設計基礎課程教學研究 《地理信息系統》課程實驗教學要點分析 廣西人文地理與城鄉規劃專業及實踐課程建設初探 人文地理與城鄉規劃專業《環境學概論》課程教學改革研究 人文地理與城鄉規劃專業實踐教學改革研究 人文地理與城鄉規劃專業產學研結合實踐教學體系建設 地方高師院校人文地理與城鄉規劃專業實踐教學探討 環境地理信息系統課程教學改革與探索 地理信息系統課程實踐教學的改革與探索 地理教育專業《地理信息系統》課程教學改革探討 地理信息系統實驗教學方法探討 地理信息系統專業雙語教學探究 人文地理與城鄉規劃專業“三結合”專業實習模式探析* 轉型發展背景下人文地理與城鄉規劃專業實踐課程體系的構建 基于學生認知調查的“人文地理與城鄉規劃”專業課程建設探討 人文地理與城鄉規劃專業畢業生去向調查分析 基于志愿者模式的人文地理與城鄉規劃專業校外實踐教學基地研究 常見問題解答 當前所在位置:l.
[6] 郭紹青.任務驅動教學法的內涵[J].中國電化教育, 2006(234)57-59.
【作者簡介】
謝紅霞(1973-)女,湖南岳陽人,湖南農業大學資源環境學院農業資源系講師,博士,主要從事環境遙感與GIS等方面的教學和科研工作.
關鍵詞:地理信息;城市建設;現代測繪;物聯網;公共服務平臺
1 地理信息的基本內涵
1.1 地理信息的含義
地理信息指的是地理要素相關的圖形、分布、文字、數量、質量、規律等信息的總和,具體來說,主要有兩點:一是空間位置和屬性信息。根據信息相關標準,地理信息可分為空間位置和屬性信息,其中,空間位置主要指的是相關事物在地理空間位置上的資料信息,可以用圖形來反映,如街道的起始位置、建筑物的起始位置等,屬性信息主要指的是與地理相關的人文信息,如街道的名稱、建筑物的建設年代和結構等。二是基礎與專題地理信息,這主要是依據信息的使用范圍確定的,其中,基礎地理信息指的是能為城市建設提供相關依據的地理要素,如地質、地貌、水文、植被、河流等,具有公共性;專題地理信息主要包括城市規劃、土地資源、環境、公共設施等,具有管理性。
1.2 地理信息的功能
地理信息產生的過程是社會發展、測繪技術發展的過程,是從信息采集到利用、管理的過程,它的發展離不開技術的支持,如GIS技術等。隨著數字城市的不斷發展,地理信息功能也不斷完善,主要有空間定位、查詢統計、信息集成、空間分析等,而這些功能能夠促進城市建設的進一步發展。可以說地理信息是城市建設與管理的基礎和重要依據。下面筆者就此具體分析地理信息在城市建設中的意義。
2 地理信息是城市建設的重要依據
隨著現代科學技術的不斷發展,地理信息從內容、功能、技術等方面都取得了巨大的成就,特別是城市地理測繪技術,為城市建設的進一步發展提供良好的技術支持。目前我國城市測繪技術已逐步實現信息化、智能化,在城市建設中基本建成以GPS技術為主的城市控制網和物聯網,傳統的常規方法已被取代,逐步形成4D(指的是信息化線劃圖即DLG,信息化柵格圖即DRG,信息化高程模型即DEM,信息化影像圖即DOM)測繪程序的規模化生產能力。
在城市建設中,測繪地理信息的相關技術,如GPS、GIS技術等得到大力利用和發展。利用地理信息構建城市地理空間數據庫,包括城市道路數據庫、城市土地數據庫、城市建筑數據庫、城市地形數據庫、城市規劃紅線數據庫等等,這些為城市道路建設、建筑建設、土地利用、城市規劃等提供重要依據。此外,城市測繪部門利用現代科學技術不斷完善信息化測繪技術,實現了外業數據采集和內業數據處理的一體化,這種信息化、智能化的作業形式,能夠為城市基礎設施建設提供依據,為城市相關部門建立各種各樣的專題地理信息系統提供地理信息的支持,為城市建設管理和決策提供數據、技術等支持,切實提高城市建設管理和決策的科學性和合理性。總之,測繪地理信息是城市建設的基礎和重要依據,在城市房產測量、地形測量、地下建筑工程測量、道路橋梁工程測量、施工放樣、違章建筑測定等上能夠提供信息化的服務,而這些正是城市建設的重點。
3 現代測繪給城市物聯網建設提供重要手段
隨著現代高科技的不斷發展,測繪地理信息已逐漸向信息化、智能化方向轉變,現代測繪技術主要包括衛星定位系統、測繪儀器、遙感技術以及現代測繪技術等,通過這些技術,可以方便快捷的掌握城市的自然地理要素以及地表人工設施的大小、特征、屬性以及具體地理位置等,給城市物聯網的建設提供物質和技術基礎。
物聯網作為城市建設的重要組成部分,它主要是利用紅外感應器、激光掃描器、全球定位系統以及射頻識別裝置等信息傳感設備,根據相關協議使各個物品與計算機網絡進行連接,實現定位、跟蹤、監控和管理于一體的網絡系統。其中,全球定位系統是運用最廣泛的一種手段,主要是利用空間衛星、地面控制系統以及用戶終端設備對相關地理事物的空間位置及屬性進行信息獲取;遙感技術是物聯網系統的另一個重要內容,主要包括紅外遙感傳感器、激光雷達遙感傳感器等,它最大的特點是一次可以對多個地理事物進行感知,且使用范圍比較廣,地下、地上都可以,主要用來獲取地理事物的位置、波譜以及形狀等,然后通過分析這些信息獲取相關數據。隨著高分辨率遙感技術的不斷進步,遙感技術在物聯網建設中地位越來越重要,將在城市重要設施監測、精細農業、環保、礦物勘測等領域進一步運用。
總之,現代測繪具有傳統感知方法不可比擬的優勢,在環保、氣象、地下水、地下監測等方面有重要的運用,是物聯網的重要組成部分,通過測繪地理信息的運用,可以大大提高物聯網定位和測量的準確性和全面性,為城市建設進一步發展打下良好的基礎。
4 地理信息促進城市公共服務平臺建設
隨著城市化建設進程的不斷加快,對相關地圖資料的精確性和詳細性要求越來越高,而現代測繪地理信息技術能夠滿足這個要求。在城市建設發展過程中,由于不同城市地理位置、經濟發展、人文風俗等不同,對地理信息的具體要求也是不同的,如有的城市相對重視土地的開發和利用,而有的城市重視環保,有的卻重視電網系統的建設等,而這些建設中,必須要對該區域的土地使用情況、供電、供水、電信等詳細信息進行了解,而這些現代測繪技術都能實現。其中,以GPS全球定位系統為主。GPS系統起初是用于軍事中,后來逐漸發展運用到工程建設、手機地位、衛生、教育等方面,促進了城市公共服務平臺的建設和發展,為人們的生活帶來了便利。
5 地理信息技術提高了城市建設的智能化水平
地理信息技術提高城市建設的智能化水平主要體現在四個方面:一是地理信息技術提高了城市建設數據庫的管理水平。城市建設涉及到道路、建筑、公共設施、環保等各個領域,一般都要相應的建設數據庫,由于這些數據比較復雜且內容比較多,管理起來比較麻煩,隨著地理信息技術的應用,它的空間位置集成方式、空間數據庫保存和管理方式以及多源數據無縫集成技術能有效的解決數據庫管理存在的問題。二是地理信息技術使城市建設更直觀。地理信息具有可視化特點,能直觀的把物聯網地理事物的空間位置等信息進行表達,加強人與人之間的溝通交流。三是地理信息技術提高城市建設綜合分析能力。利用地理信息技術可進行空間計算和建模,可以快速、全面的、精確的獲取數據信息,為城市決策和管理提供重要依據。四是地理信息技術的無縫集成特點,促進城市智能化建設的進一步研究。地理信息技術可以無縫運用到計算機網絡、移動通信、無線通信、物聯網、云計算等中,有利于數字化城市的進一步發展。
6 結束語
總而言之,地理信息是城市建設的基礎和重要依據,它的測繪技術,如GPS技術、GIS技術等已滲透到城市建設中的大多數領域,在城市公共服務平臺、物聯網建設、城市智能化建設等上面有著至關重要的作用,因此加強地理信息的建設和利用具有十分重要的現實意義。
參考文獻
[1]關東輪,杜法亮.地理信息在城市建設與管理中的作用[J].科技資訊,2011(2).
[2]馬雪琴,陳貴全.地理信息在城市建設與管理中的意義研究[J].民營科技,2012(3).
關鍵詞:北斗衛星導航系統;地理教學;信息技術;可行性
中圖分類號:G633.55 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2017)12-0065-01
隨著地理信息技術迅速發展以及高中地理新課程改革理念逐漸深入人心,發揮學生學習的主觀能動性,改變教師主導課堂的教學模式,提高學生的綜合應用能力,已經迫在眉睫。本文探究北斗衛星導航系統在地理教學中的應用,為教師的日常地理教學工作提供參考和借鑒。
一、地理信息技術應用于地理教學的現狀
地理教學模式已經迫切需要從傳統的教學或單純利用計算機輔助的教學,轉變為充分利用各種信息資源來引導學生進行自主的探究性學習,提高學生的地理學習興趣,增強學生的地理素養。當前,很多國家已將地理信息技術作為地理教育的重要方面融入日常教學之中。我國研究者也對高中地理教學過程中應用地理信息技術進行了理論方面的研究。段玉山教授在《信息技術輔助地理教學》一書中圍繞高中地理課程標準,詳細闡述如何將地理信息技術行之有效地應用到地理教學中。林培英在《中學地理信息技術教學》中分析地理課程標準中的地理信息技術,并提出地理信息技術教學中潛在的問題和解決方法。一些知名教育機構和研發部門也開始對教育教學軟件和平臺進行開發,并取得一定的成績。也有一些將GPS從地理信息技術中單獨列出,并對其在高中地理教學中的應用進行研究。李曉燕以“認識地理網線與地圖”為教學案例,對GPS與地理教學融合應用進行研究,認為GPS對強化學生認知概念有所幫助,能提高學生的學習興趣。張偉強則利用智能手機內置的GPS信號接收模塊的導航與定位作用,為教學提供可靠的地理信息數據。地理新課程標準則強調地理信息技術對地理教學的重要價值,強調地理信息技術在高中地理學習中的靈活應用。因此,地理教師要注重教育觀念的更新,靈活運用地理信息技術,營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環境。
二、北斗衛星導航系統在地理教學中的應用可行性
根據全日制普通高中地理新課程標準的描述,必修模塊有對地理信息技術應用的描述,分別對地理信息系統及其應用、遙感技術及其應用以及全球定位系統及其應用進行了講解;而選修模塊主要涉及海洋、旅游、城市規劃、環境保護等幾個方面,其中每個模塊的應用都不可避免會涉及導航定位系統的使用,如對于防災減災來說,高新科學技術在其中就扮演了很重要的角色。在地理教學過程中,教師如果對地理信息技術的講解僅停留在理論講解中,對教科書內容照本宣科、生搬硬套,不僅導致學生不能很好地了解衛星導航等地理信息技術,也不能激發學生對地理信息技術的學習興趣。對于教師自身而言,也忽視了自身對新技術掌握,不能很好地跟上地理信息技術發展的步伐,最終導致其自身素質得不到提高。
因此,在當前地理信息技術在地理教學中應用還不成熟的情況下,以我國自主研發運行的北斗衛星導航系統為例,探究其在高中地理教學中的應用,可作為其他地理信息技術融入高中地理教學中的案例,更好地促進地理信息技術與地理日常教學的融合,引導教師、學生對新技術進行了解與探究,將理論學習與信息技術應用相結合。首先,對學校而言,這是教學模式的創新。新技術在學科教學中的應用是當前技術進步的必然趨勢,以地理學科為模板,將北斗衛星導航系統融入教學內容,有助于改變單純理論教學的現狀。同時,將理論與新技術、理論與實踐等結合起來,并且拓展開來,并將其他學科的新技術與當前理論教育進行融合教學,對于創新教學模式,獲得更好的教學效果大有裨益。其次,對教師而言,這是轉變教學觀念、提供教學參考的良好途徑。在收集整理北斗導航相關發展應用概況,并且與當前地理教學進行融合的過程中,教師拓寬了自身知識范圍,提升了自身素質,加深了學以致用的教學觀念;將北斗導航系統應用于教學,為教學提供了更好的參考,豐富了教學內容。再次,ρ生而言,這是激發學習興趣,培養探索精神的方法。對學生來說,單純學習地理理論知識不免有些單調,將北斗導航系統應用于教學中,不僅有助于拓寬學生的知識面,使得學生對于高科技的地理信息技術的興趣日漸濃厚,而且能讓學生參與到教學活動中,更有利于其自身能力的培養。
三、結束語
總之,地理是一門認知性和實踐性很強的學科。以北斗衛星導航系統作為案例,研究其在地理教學中的具體應用,是對地理教學過程的探索,對學校、教師以及學生均有著積極的實踐意義。在地理教學中,教師不僅要讓學生了解地理信息技術的概念、原理和用途,而且要幫助學生理解地理信息技術的作用和內涵,提高學生的地理信息技術應用能力。
參考文獻:
[1]張素娟.對中學地理信息技術應用教學內容的認識與思考[J].北京教育學院學報:自然科學版,2011(06).
[2]孫婷.論高中地理教學中GIS輔助教學系統的應用[D].陜西師范大學,2013.
【Abstract】With the rapid development and constantly maturity of computer technology, the current society has entered the era of big data, the data in daily life and production activities plays a more and more important role.
【關鍵詞】大數據;測繪地理信息工作;影響;啟示
【Keywords】 big data; mapping geographic information; influence; enlightenment
【中圖分類號】P08 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)04-0117-02
1 引言
測繪地理信息是一項與經濟建設和社會發展緊密相關的工作,能夠為各項活動及工程的順利開展提供可靠的數據依據,是科學開展城市規劃的基礎。大數據時代的到來,為測繪地理信息工作的改革創新提供了技術支持,但是也對測繪地理信息工作提出了較高的要求。
2 大數據的簡要介紹
大數據是網絡計算機技術發展到一定階段的必然產物,其本質是數據集合,也可以作為信息資產,是基于社會數據量及數據種類持續增長背景下,逐漸形成的一種社會現象。大數據的采集、分析和處理等各項工作,無法在一定時間和范圍內、使用常規軟件工具完成,也無法挖掘大數據的深層利用價值,需要使用更加科學、有效的方式,才能完成對大數據的處理和利用[1]。與傳統數據形式相比,大數據具有信息容量大、數據種類多、傳輸速度快、利用價值高、可變成程度高等特點,通過對大數據進行科學處理和有效利用,能夠充分挖掘大數據的隱藏價值,可以服務于人們的日常生活以及各項生產活動的順利開展,在加快經濟建設、推動社會進步方面所發揮的作用越來越重要。同時,云計算、分布式處理技術、感知技術等多項先進技術的出現,為大數據的實踐應用提供了技術支撐,確保了大數據價值的充分發揮。
3 大數據對測繪地理信息工作的影響
數據分析及處理是測繪地理信息工作中的重要內容,大數據時代到來,以及大數據技術的廣泛應用,使得數據分析及處理方式發生了較大變化,對測繪地理信息工作造成了較大影響,具體影響主要表現在以下幾方面。
3.1 提升測繪地理信息部門工作能力
測繪地理信息工作是由測繪地理信息部門完成的,在大數據時代背景下,測繪地理信息部門的工作能力可以得到有效提升。首先,可以以大數據為契機,對三維空間測繪地理信息技術進行優化改善,增強技術可靠性和適應性,并為加強對海洋測繪地理信息技術的發展提供了基礎保障。其次,可以結合更加先進的技術,獲取更加全面、詳細、準確的測繪地理信息資料,構建完善的數據庫,方便測繪地理信息工作的順利開展。最后,測繪地理信息部門可以利用大數據構建大地圖,實現對我國基本國情的實時監測。
3.2 促進測繪地理信息企業發展進步
傳統測繪地理信息技術及業務模式已經無法滿足當前測繪工作實際需求,嚴重阻礙了測繪地理信息企業的發展與進步。所以,企業應該從大數據時代特征出發,緊緊抓住發展機遇,樹立創新意識,加快自身技術改革及業務模式轉型,利用大數據技術采集各種地理信息位置,研發相應的技術產品,提升自身的業務能力和服務水平,以此來增強市場競爭力,實現自身的可持續良好發展。同時,大數據背景下的地理信息種類更加豐富、數量更加龐大,這就要求工作人員能夠準備識別有價值的信息,并對其利用價值進行深層挖掘和開發,為客戶提供針對性的個,在很大程度上加快了測繪地理信息企業的發展和進步[2]。
3.3 加快信息化智能城市的構建步伐
信息化智能城市建設,是現代化城市規劃建設的必然方向。城市資源的科學配置是智能化城市建設中的一項重要內容,只有從城市居民日常生活實際需求,以及各個產業正常生產經營的實際需求出發,才能確保城市規劃建設方向的正確性,實現城市智能化運行。從大數據視角出發,開展測繪地理信息工作,可以對城市各項資源及數據進行整合,充分挖掘城市地理數據的隱藏信息,依據城市所處地理坐標,結合城市發展方向和發展目標,制定最優城市規劃設計方案,加快信息化智能城市建設步伐。
4 大稻荻圓饣嫻乩硇畔⒐ぷ韉鈉羰
要想充分發揮大數據在測繪地理信息工作中的應用優勢,就必須采取針對性的應對措施,利用大數據技術優勢,加快測繪地理信息工作模式的優化升級,提高工作水平和工作質量。
4.1 構建新型測繪地理信息工作模式
在大數據背景下,測繪地理信息部門及企業應該具備“大測繪”格局意識,從大數據內涵及特點出發,構建新型工作模式。首先,應該及時轉變傳統工作觀念,結合大數據制定新的工作方向和工作路線,借助先進的科學技術,依托信息產業,加快測繪地理工作向“大測繪”方向演變。其次,在構建新型測繪地理信息工作模式過程中,要保證與城市規劃建設的協調性,與社會經濟發展方向的統一性,明確工作目標,實現城市管理工作、公共服務工作的有效結合,根據生產生活實際需求,對測繪地理信息加以有效應用。
4.2 加強測繪地理信息工作管理力度
大數據時代的到來,在為測繪地理工作帶來發展機遇的同時,也對工作管理提出了更高的要求,要想確保測繪地理信息工作的價值性,充分利用各項地理信息服務于社會發展和經濟建設,就需要加強測繪地理信息工作管理力度。測繪地理信息部門應該樹立以市場需求為導向的管理觀念,規范測繪地理信息市場秩序,加深對測繪地理信息工作根本目的的了解和認識,明確其公眾服務基本功能以及數據信息的潛在價值。然后再利用市場化手段,規定測繪地理信息的應用方式、應用范圍、應用流程等,將測繪地理信息加以科學、高效應用,實現對測繪地理信息工作的人性化管理。
4.3 確保云計算應用價值的有效發揮
云計算是網絡技術發展到一定時期的必然產物,是解決大數據所帶來的數據處理、分析難題的關鍵技術,在新的發展時期,要想提高測繪地理信息的工作水平和工作質量,就需要以云計算技術為依托,確保其應用價值及優勢的充分發揮。首先,需要結合測繪地理信息工作特點,構架與其先匹配的云服務平臺,實現測繪行業云內的數據共享,以云計算技術為依托,實現測繪地理信息利用價值的最大化,并加強對地理測繪工作的控制力度,降低測繪地理信息獲取所需工作成本。其次,測繪地理信息部門及企業,必須制定數據、網絡和云平臺方面的標準,對云計算在測繪地理信息工作中的應用進行規范。
4.4 升級測繪地理信息系統工作性能
就當前的測繪地理信息工作實際情況來看,所用地理信息系統工作性能和運行能力較差,無法在短時間內完成對海量數據的精準分析,導致測繪地理信息應用效率較低,大數據技術的不斷豐富和成熟,為測繪地理信息系統的改進優化提供了技術保障。測繪地理信息部門及企業,應該充分認識到地理信息系統升級的重要性,以大數據背景為契機,結合云計算技術、云服務平臺、數據挖掘技術等,對原有地理信息系統進行優化,完善系統功能、提升系統性能。同時,測繪地理信息部門和企業,以加快現代化地理信息系統的建設步伐,以實際工作需求為出發點,構建更加可靠的測繪地理信息系統,確保測繪地理信息工作的高效開展,提高地理信息資源利用率。
5 結語
在大數據時代背景下,必須加快測繪地理信息工作模式的轉變,才能滿足實際發展需求,獲取更加豐富的地理信息,確保其應用價值的充分發揮,更好地服務于生產生活。只有對大數據進行深入研究,依據大數據的基本含義及主要特點,才能為測繪地理信息工作的高效開展及順利完成提供技術支撐,對地理信息價值進行深層挖掘,為地理測繪信息的有效利用提供基礎保障,以此來推動社會進步、加快經濟建設。
【參考文獻】
關鍵詞:GIS;發展;演化
一、前言
地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數據的信息系統。其既是表示、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的“工具”,也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”,同時還是一門關于空間信息處理分析的“科學技術”。
二、GIS的提出和迅速發展
50年代,由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應用,使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據,并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務,這樣就導致了地理信息系統的問世。
1956年,奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫,隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統(LIS),用于地籍管理。1963年,加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統這一術語,并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統(CGIS),用于自然資源的管理和規劃。稍后,美國哈佛大學研究出SYMAP系統軟件。但是,由于當時計算機技術水平不高,存儲量小、磁帶存取速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖色彩,地學分析功能極為簡單。當時的系統能實現手扶跟蹤數字化地圖,進行地圖數據的拓撲編輯,分幅數據的拼接,并發展了基于柵格的操作方法。
進入70年代以后,由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展,尤其是大容量存取設備—磁盤的使用,為空間數據的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發展增強了人機對話和高質量圖形顯示功能,促使GIS朝著實用方向迅速發展。一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。GIS這一技術成為一個引人注目的領域。
三、80年代的GIS—地理信息系統(Geographic Information System,GIS)
80年代是GIS在理論、方法和技術上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規模和超大規模集成電路的問世,推出了第四代計算機,特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現,為計算機的普及應用創造了條件,加上計算機網絡的建立,使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外,軟件開發工具的廣泛應用和數據庫技術的推廣,推動了GIS的數據處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術的進一步發展,并逐步走向成熟。GIS的應用從解決基礎設施的規劃(如道路、輸電線等)轉向更加復雜的區域開發問題。當時,GIS已跨越國界,在全世界范圍內全面推廣,應用領域不斷擴大,并與衛星遙感技術結合,開始應用于全球性的問題(如全球變化、全球沙漠化監測等)。因此,國際著名的GIS專家,即前面提到的R.T.Tomlinson認為:“如果70年代是GIS發展的鞏固時期,那么80年代則是國際上GIS發展具有突破性的年代”。這個時期,GIS還保留有地理信息系統(Geographic Information System,GIS)的含義和意思。
四、90年代的GIS—地理信息科學(Geographic Information Science,GIS)
地理信息系統技術的應用大大提高了人類處理和分析大量有關地球資源、環境、社會與經濟數據的能力,而地理信息系統技術及其應用的進一步發展則必須以地球信息機理理論為基礎。陳述彭院士在論述地理信息系統發展時強調了對于地球信息基礎理論的研究,并指出地球信息基礎理論的實質內容:地理信息系統已不僅僅限于物質流與能量流的信息載體,而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預見性等;并認為:Geo-Informatics不同于Geomatics,在于這個Info還包括很多地學規律,其分析模型必須以地學為基礎。
Goodchild于1992年提出地理信息科學(Geographic information Science)的概念。地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題,如數據的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎設施建設、地理數據的不確定性及其對于地理信息系統操作的影響、地理信息系統的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統技術及應用發展到相當水平后的必然要求,它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢,而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時產生的;它在注重地理信息技術發展的同時,還注意到了與地理數據、地理信息有關的其他一些理論問題,如地理數據的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術運用于實踐的認可等。由此可見,地理信息科學在地理信息技術研究的同時,還指出了對于支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。 世紀之交,由于地理信息系統的應用日益廣泛,加上航空和航天遙感、全球定位系統、數字網絡(Internet)和地理信息系統等現代信息技術的發展及其相互間的滲透和整合,逐漸形成了以地理信息系統為核心的地球空間信息集成化技術系統,為解決區域范圍更廣、復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證;同時,這些現代信息技術的綜合發展及其應用的日益深廣,掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝,于是時勢造英雄,促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期,GIS己經漸變地含有地理信息科學(Geographic Information Science,GIS)的含義和意思。
五、現在的GIS—地理信息服務(Geographic Information Service,GIS)
近年來,隨著地理信息產業的建立和地球數字化產品的普及應用,GIS的發展進入到各行各業乃至各家各戶的用戶時代,成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期,社會對GIS的認識普遍提高,需求大幅度增加,地理信息系統已成為許多機構(特別是政府決策部門)必備的工作和決策咨詢系統。國家級乃至全球級的地理信息系統已成為公眾關注的問題,地理信息系統已被列入“信息高速公路”計劃,也是美國前副總統戈爾提出的“數字地球”戰略的重要組成部分。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業,具備了走向產業化的條件。
近來,個人數字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、移動電話的普及給新的應用創造了許多機會。這樣的應用有流動工作人員和基于位置服務。流動工作人員,顧名思義,他們工作在遠程位置,如客戶處、分公司或者野外現場。這些工作人員經常要為完成某項任務下載一段所需的數據,在遠端使用這段數據,然后在每天工作結束的時候將改動更新(同步地)到主數據庫上。這種場景的一個重要方面是:客戶端保留有數據,并以離線方式在本地對數據進行操作。基于位置服務的使用是近年來出現的一個重要趨勢,這類服務徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統(GPS)的應用,可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置,并根據用戶的地理位置提出最佳解決方案。基于位置服務的影響和重要性促使開放GIS協會(Open GIS Consortium,OGC)提出了開放位置服務(Open Location Service,OpenLS),希望能夠將地理空間數據和地理操作的資源集成到位置服務和電信基礎設施中去。美國聯邦政府已于2001年10月頒布了規定:所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的,追蹤精度為 125米。這樣,一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念,與此同時,對于空間技術的需求卻在不斷增長。位置服務(Location Based Service,LBS)的巨大魅力在于通過固定或移動網絡發送GIS功能和基于位置信息,從而在任何時間應用到任何人、任何位置和任何設備上。當前,LBS已成為科學研究、技術發展和市場開拓領域共同的熱點話題。此時,GIS已朝著地理信息服務(Geographic Information Service,GIS)的方向發展。
六、結 論
[關鍵詞]地理信息;綜合管網;規劃建設
目前國內外現存的地理信息系統應用開發有很多,大致可以納概括為兩類。一是利用GIS系統來處理用戶的數據,二是在GIS的基礎上,利用它的開發函數庫二次開發出用戶的專用的地理信息系統軟件。目前成功應用到包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區域規劃、人口和商業管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等幾大類別的一百多個領域,發揮了重要的作用,取得了良好的經濟效益和社會效益。
城市地下綜合管網地理信息系統就是利用地理信息技術將城市地下綜合管網的空間數據和自身特征在計算機系統中有機結合,建立城市地下綜合管網的空間信息模型,真實記錄著城市管網的過去和現在,并以其專業的分析和表達,積極影響和提升著城市規劃建設管理的發展和水平,為政府和企業的管理與決策及市民社會生活提供大量的信息服務。近年隨著我國城市化水平不斷提高,基礎建設發展迅速,在城市區域內已初步形成大規模的錯綜復雜的地下綜合管網,加強綜合管網資料的管理對城市的安全和發展具有重大現實意義。下面詳細介紹一下城市地下綜合管網地理信息系統在城市規劃與管理中主要應用的幾個方面:
1、城市綜合管網規劃設計
城市綜合管網規劃設計是城市地下綜合管網地理信息系統的一個重要應用領域,利用GIS技術可以保證基礎數據詳盡、可靠、準確,利用龐大的數據庫資源可以方便快捷地生成各種專業用圖、表格和報告,再配以系各種統的專業分析,例如綜合管網橫斷面分析和專業管線縱斷面分析、三維模擬分析等功能,可以輕而易舉的獲得真實的管線綜合指標及素材,這將極大地減輕專業管線規劃和綜合管網規劃及豎向設計等工作的強度。同時,城市地下綜合管網地理信息系統結合地上地理信息和衛星遙感圖片等空間信息,還可以進一步地輔助城市綜合規劃和決策的科學性。
2、城市綜合管網的規劃審批和管理
城市地下綜合管網地理信息系統作為管線系統的電子化和信息化本身就是規劃審批和管理的巨大變革,不僅可以優化建設項目審批流程、加大項目審核的深度、提高規劃與管理審查的質量、增加審批的公開透明度,而且把城市地下綜合管網地理信息系統與電子政務結合,將建立一種全新的電子規劃與管理審批模式,業務部門應用基于GIS的規劃與管理系統,在日常工作中就可以實現規劃方案與規范條款的智能化對照,規劃與設計審批的電子比對,規劃與建筑物的電子復核,真正意義上的無紙化辦公,甚至是遠程辦公、智能化辦公,大大提高現有的規劃審批管理水平和效率,切實提高規劃控制和管理。
3、工程建設期的科學管理
地下管線信息系統的應用有助于避免市政建設過程中道路的多次開挖,降低施工中地下設施的矛盾與事故隱患,提高管線工程施工與管理的準確性和科學性,為城市地下空間的利用提供基礎信息保障,減少了盲目施工造成的經濟損失。
城市地下綜合管網地理信息系統的建設必然要求工程建設期的新建管線數據采集并入錄系統內,這就將隱蔽工程的數據自然而然的將變成公開透明,將現場的施工監督與管理提高至數據化和實時化,第一時間發現問題,整改問題,便于制定和細化現有的規范和制度,易于執法管理和實際操控,進而實現城市地下綜合管網地理信息系統的圖形數據采集與更新,并建立管理―建庫一體化的成果信息庫動態更新機制。
4、基礎設施管理與維護
關鍵詞:地理信息系統;土地資源管理;應用;
中圖分類號:G623.45 文獻標識碼: A
一、地理信息系統的內涵
所謂的地理信息系統就是指一種可以進行地理信息采集、地理信息儲存、地理信息分析與運用的計算機系統,這種系統主要用于處理大量的地理數據。與其他信息系統相比,地理信息系統的特點在于它所儲存和處理的信息都帶有編碼屬性,與地理相關的信息會成為檢索的重要內容。地理信息系統主要具有以下幾個方面的功能:首先,地理信息系統可以進行地理數據的采集、編輯和處理。與其他計算機數據庫相比,地理信息系統不僅擁有一般數據庫系統所具有的進行數據收集和對數據進行編輯處理的功能,還能在相應的計算機軟件的支持下,將已經完成的各種專題圖片存入到地理信息系統中。此外,地理信息系統還具有編輯修改文本數據和圖形數據的功能,可以對采集到的地理數據的錯誤進行修改。其次,地理信息系統還可以對地理數據進行管理。地理信息系統最重要的組成部分是地理信息數據庫,地理信息數據庫不僅可以管理海量的文本數據和圖形數據,還可以與其他數據庫的管理系統互相轉換,這樣不僅可以共享不同數據庫的資源,還可以為地理信息系統提供新的數據資源。再次,地理信息系統還具有繪圖和圖形處理功能。地理信息系統還具有圖形處理和制圖功能,不僅可以對圖形進行修改、修飾,還可以按照不同用戶的要求來繪制全要素地圖或者分層繪制各種專題地圖。此外,由于地理信息系統還擁有較強的多層次框架疊置分析能力,因而還可以通過對空間進行分析得到一些比較特殊的地學分析地圖。最后,地理信息系統還可以對結果進行各種輸出與轉化。為了滿足用戶的實際需求,為了方便用戶隨時隨地對結果進行分析、修正以及評價,地理信息系統還可以輸出各種形式的地理數據、地理圖形等等。
二、土地資源管理的必要性
眾所周知,土地資源作為一種不可再生資源對于我們來說是及其重要的,幾乎我們日常生活所需要的一切資源都是土地直接或間接提供的,因此,土地資源對于我們來說是最不可或缺的,我們必須加強土地資源的管理。
土地資源的重要性決定了土地資源管理的必要性。土地資源一般來說它的重要性主要體現在以下三個方面:1)人類的房屋建設、道路建設等一切活動場所的修建都離不開土地的供應,這就體現了土地的承載功能;2)另外,土地還參與了重要的農業生產,在農業的生產中他的產物可以供給給人們,滿足人們的正常生理需要,沒有了土地資源的供應,人類也就不能生存;3)最后一點就是土地資源中蘊含的各種其它資源也是人們正常的生產生活所必需的,比如一些礦物質和能源燃料等都是人們不可或缺的。
三、地理信息系統在土地資源管理中的應用
1、在地籍管理中的應用
地籍主要是指對土地的位置、數量、權屬、用途以及質量等情況進行記錄,是土地的一種登記薄。地籍管理的主要內容就是土地的權屬首次登記和變更登記,我國土地開發和利用非常難解決的問題就是地籍權屬的變更和調整工作。在地籍管理中應用地理信息系統可以更好的在地籍管理中應用技術來進行輔助,這樣可以提高地籍管理的效率,同時也能更好的促進地籍管理的質量,保證地籍管理工作可以順利進行。利用地理信息系統,在進行地籍管理的時候能夠更好的對土地進行開發,同時也能更好的對利用的土地進行等級以及權屬的劃分,同時對土地使用、居民分布以及地表覆蓋率能夠進行更好的分析,可以將分析的內容統計在數據表格中,這樣可以更好的方便管理人員進行管理。地籍管理信息系統在使用的時候還是可以進行查詢、分析以及統計的,這樣能夠更好的對要利用的土地進行規劃和管理。
地理信息系統的在土地管理中的廣泛應用,使得很多的地區對地籍管理信息系統的建立和土地管理工作更加的重視。地籍管理信息系統是一個由地理信息系統和辦公自動化系統以及管理信息系統共同組合而成的應用工程系統。信息技術的不斷發展也使得地籍管理信息系統在發展中不斷發展和優化,對土地管理有了更大的促進作用。
2、在土地評估、規劃及利用中的應用
地理信息系統具有空間分析功能,可以對空間疊加情況進行分析,同時也能和不同的數學模型進行組合,能夠更好的對土地質量和適宜性進行更好的評估,在進行評估的時候相關的評估等級指標也是可以獲得的。地理信息系統在已經獲得土地數量和質量的時候,可以對土地農作物以及草場中的預計產量進行預算,通過運算可以對土地的潛在生產潛力進行預計,這樣能夠更好的和人們生活中需要的糧食產量進行結合,對土地的人口承載量進行預測。在地理信息系統的幫助下,人們能夠更好的對土地進行規劃和利用,在進行規劃的時候所需要的信息就是一些預測信息。地理信息系統能夠進行大規模的分析,在進行分析的時候,也是要有一定的技術支持的。
3、在土地定級估價中的應用
土地定級評估是為了更好的利用土地,在進行土地定級的時候建立圖件數據庫也是非常重要的,在進行圖件建立的時候可以將土地的情況使用地形圖進行反映。可以通過比例地圖來作為地形圖的底圖,然后利用掃描儀器來進行掃描,然后利用圖片處理技術對底圖進行處理,這樣就可以得到要使用的數據信息,為了更好的保證地形圖的準確性,可以在地形圖中輸入相關的坐標值來進行地形圖的精確確定。地形圖中可以使用一些特殊的符號來對一些特定的地貌進行反映,同時在反映道路的時候可以利用線狀來進行表示,這樣能夠更好的表現地形的特征。
建立土地定級的屬性數據庫的時候,要根據國家土地管理實施的土地定級規程來進行,同時在定級的時候要對評估地區的自然條件進行很好的分析,這樣可以更好的確定土地位置和質量的影響因素,同時對土地的差異性也是一個比較好的表達。土地定級評估因素,是具有幾何定義和性質的,這樣可以形成地理信息系統的點、線、面三個空間管理目標,同時對土地定級的屬性指標和屬性信息數據也是有很好的規定的。將已經知道的數據和資源輸入到地理信息系統中,可以更好的對土地進行更好的劃分和處理。
土地定級數據的處理與分析。其一,通過ARCVIEW軟件,將土地定級因素及因子中存在個體至土地定級地區邊界間距最大值,最為對土地定級評估影響的半徑,依據其影響半徑,可在地基因素周圍建立寬度適宜緩沖帶,在通過衰減模式,獲取每個緩沖帶分值。其二,通過GeoProcessingWizard軟件中具有的DISSOLVE命令和UNION命令,把因素和因子中存在的個體空間數據及屬性數據相疊加和處理,并編制出每個因素產生作用的分值圖表。其三,RCVIEW 軟件和ARC/INFO軟件,把因素圖放入Spatial Wizard中進行處理,并形成土地定級單元,呈拓撲關系,在把其齒形狀的邊界線放入到ARC/INFO軟件系統中的UNION命令和ELIMINATE命令中進行平滑邊界的處理。土地定級評估成果圖形成主要是通過ARCVEIW軟件建立專題地圖來形成的。在矢量化區域土地的單元圖前提條件下,形成專題不相同的地圖,并對形成的專題地圖進行數據分析、審核和取證,然后對形成專題地圖采取合理的調整措施,并在制作出相應的圖例、注記、圖框及符號等,使得整個地圖分布更加的詳細、清晰。
結語
綜上所述,在土地資源管理中地理心理系統的作用是極為重要的,其實不僅僅是在土地資源管理中,在很多其他的社會生活領域中地理信息系統的作用都能夠得到體現,并且已經形成了一個專門的產業結構,我相信,隨著科學技術的不斷發展,地理信息系統的發展也會越來越快,并且應用范圍也會得到進一步的推廣。
參考文獻
[1]石曉峰,王朝輝.GIS信息技術在國土資源管理中的應用[M].第三屆長三角科技論壇論文集,2007(07).
【關鍵詞】地理信息系統集成平臺框架結構GIS數據集成平臺GIS模型集成平臺可視化建模工具
1引言
近年來,隨著GIS應用的廣泛和深入建立了一大批地理信息系統。隨著網絡技術的發展和實際的需要,這些分散的系統要求集成運行,以實現信息共享,提高運行效率。在國家“八五”攻關中就開展了這方面的研究[1,2],在“九五”攻關中對系統實用化和運行業務化提出了更高的要求。地理信息系統集成的重要性得到普遍的認識[3,4]。
地理信息系統集成可以分為兩個層次,一個是地理信息之間相互關系的概念層次集成,側重于地理信息的空間分析;另一個是不同數據和模型之間組織和管理的技術層次集成。本文所指的地理信息系統集成主要指后者意義上的集成。
在計算機集成制造(ComputerIntegratedManufactureSystem,CIMS)領域,集成基礎結構或集成平臺的概念得到廣泛的應用,集成平臺被認為是實現企業信息集成、功能集成所需的基本信息處理和通信公共服務的集合[5]。IBM公司基于系統使能器(Enabler)的集成平臺在企業應用中獲得極大成功[6],中國在CIMS應用中也廣泛使用集成平臺技術[7],收到巨大的經濟和社會效益。
文獻[8]中作者論述了地理信息系統集成的概念、內涵和必要性,地理信息系統集成平臺的功能和特點。本文借鑒CIMS的經驗,結合信息技術的新發展,提出了基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構,基于元數據的地理信息系統數據集成平臺和基于關系數據庫的地理信息系統模型集成平臺和可視化構模工具方法。
2地理信息系統集成分析
回顧地理信息系統的發展過程,可以看出地理信息系統的集成在技術上可以分為如下幾種形式:
(1)同一GIS軟件系統不同模塊之間或不同系統之間采用Import/Export的文本文件交換形式。這是最簡單也是效率最低的一種方式,它適用于任意系統之間的數據和模型集成。
(2)大型商業GIS軟件如ARC/INFO具有一致的數據模型和數據結構,提供二次開發語言,構成軟件開發平臺。不同模塊之間可以采用二進制進行數據交換(如Arcedit和Arcplot),具有密切關系的不同GIS軟件系統之間也可以采用這種方式(如ARC/INFO和ERDAS)。在這種模式下用戶除了在操作系統的基礎上開發應用模型被宿主系統調用外,其它所有的操作只能建立在這個商業軟件平臺基礎上,不同的商業軟件平臺一般無法直接進行數據共享和功能互補。
(3)采用應用程序接口(API)的形式進行集成。如ARC/INFO提供RPC接口實現客戶端與服務器端的通訊,提供ARC/INFO與ARCVIEW的集成。同時用戶可以遵循RPC規范開發應用模塊以實現系統集成。ESRI提出的分布式計算環境(DistributedComputationEnvironment)也是基于API的思想。
(4)對象連接與嵌入(OLE)的自動化功能(Automation)提供了對象之間的互操作功能,一些最近開發的商業GIS軟件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司開發的Surfer,都提供OLEAutomation,用戶可以將該軟件作為一個對象嵌入自己的系統。
(5)最近發展起來的對象—關系數據庫技術(ORDBMS)將空間數據作為一種數據類型直接集成進入數據庫系統,用戶可以在這種平臺上直接管理矢量空間數據、遙感圖像數據和普通關系數據,可以利用這種數據庫平臺的API開發GIS應用系統。
(6)OPENGIS組織采用COBRA標準,了其簡單特征規范(SimpleFeaturesSpecification)1.0版本作為開放地理信息系統的基礎,這無疑是地理信息系統軟件向開放和互操作發展的重要方向之一,但這種方式需要從底層重新開發GIS軟件,在短期內很難直接應用于工程實踐。
在以上地理信息系統集成的各種形式中,都存在如下的問題需要解決。
(1)地理信息采集和應用的分布性特點決定了地理信息系統的分布性,地理信息系統集成需要一種分布式空間數據管理和分析模型的相互通訊機制。這種機制既可以適應在目前比較成熟的基于數據文件交換形式(如(1)和(2)),又可以為以后基于API(如(3)和(5))面向對象的地理系統集成(包括(4)—(6))提供發展余地。
(2)地理信息涉及不同的時間、空間和屬性,需要有一種有效的地理數據管理的機制,并提供數據融合的能力。
(3)地理分析模型與多種地理數據發生聯系,不同模型之間有復雜的串并聯關系,模型的組織與管理是需要解決的另一個重要問題。
基于以上的分析,本文提出了基于客戶/服務器機制的地理信息系統集成總體結構,基于元數據的數據庫集成平臺和基于關系數據庫管理系統的模型集成平臺,以及在系統總體結構和數據庫集成平臺、模型集成平臺的基礎上進行可視化建模以輔助空間決策的方法和技術。
3基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構
近年來,客戶/服務器(Client/Sever,C/S)體系結構在分布式系統中得到了廣泛的應用。盡管這種模式至今還沒有一個完整的權威性定義,但人們對這個概念的基本看法是一致的。在C/S結構下,一個或更多個客戶機和一個或更多個服務器,以及下層的硬件網絡、操作系統和支撐平臺進程間通信系統,共同組成一個支持分布式計算、分析和表示的系統,在該模式下,應用分為前端的客戶部分和后端的服務器部分。客戶方發出請求,網絡通信服務系統將請求的內容傳到服務器,服務器根據請求完成預定的操作,然后把結果送回客戶。
地理信息系統集成平臺引入客戶/服務器機制后,可以將地理信息系統集成定義為兩層C/S結構(圖1)。前端用戶和數據庫集成平臺、模型庫集成平臺、應用模型構成第1層C/S結構,集成平臺和應用模型與商業軟件構成第2層C/S結構。客戶端負責引導用戶輸入數據源、功能要求和模型選擇,以及有關輸入輸出選擇項,將這些信息提交模型集成平臺服務器和數據集成平臺服務器。模型集成平臺服務器負責在模型庫中檢索符合用戶功能要求的模型,并支持模型的組合和建立新的模型,然后將這些模型(包括模型庫中已有的和通過宏語言或API新建的)對數據的要求提交數據集成平臺服務器,其功能請求轉化為RS服務器、GIS服務器、RDBMS服務器可以實現的基本操作并提交給這些服務器。數據集成平臺服務器、RS、GIS、RDBMS服務器操作結果將返回給模型集成平臺服務器,進而返回給客戶端。
當客戶端有特殊的顯示、制圖要求時,模型集成平臺服務器將負責根據用戶的要求調用其它服務器來實現;如果客戶端要求將模型運行的結果進入數據庫時,模型集成平臺將向數據集成平臺服務器發出請求,完成在數據庫中的注冊。數據集成平臺服務器除了接收模型集成平臺發出的請求外,還可以直接響應按照時間、空間和屬性信息數據查詢的要求,在空間框架的基礎上實現多元數據的融合,數據集成平臺的功能也是調用RS、GIS、RDBMS服務器的功能來實現的。模型與數據庫之間、模型與模型之間即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交換形式(如ARC/INFO的E00格式等),也為將來全部過渡到API的內存交換形式(如DLL,OLE,ActiveX,COBRA等)提供可能。
這種設計使得系統只考慮軟件的功能而不會過分依賴于具體的軟件平臺,因此系統具有良好的可擴充性,無論采用商業軟件還是采用國產軟件,只要具有該項功能可以作為服務器,服務器軟件類型的變化都不會影響系統結構,便于將來采用國產軟件和系統的升級換代。
4基于元數據的地理信息系統數據集成平臺
關鍵詞:數字化測繪;基礎地理信息;問題;建議
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
數字信息時代來臨,生活中的各個方面都受到影響。數字化測繪生產體系正在向信息化生產體系過渡。
一、概念
1.數字化測繪
所謂數字化測繪,是和模擬測繪相對的。廣義的數字化測繪又稱為計算機成圖,主要包括:地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖、計算機地圖制圖。數字化測繪技術使得紙上手繪圖階段過渡至高速共享的數字化時代。主要由三部分構成:數據輸入、處理和輸出,利用計算機進行地形空間處理,得到數字測繪圖。
2.基礎地理信息
基礎地理信息是指所有與地理信息有關的行業統一采取的空間定位及分析的基礎地理單元,通用性很強,需求量大。主要由自然地理信息中的地貌、水系、植被以及社會地理信息中的居民地、交通、境界、特殊地物、地名以及地理坐標系網格等要素構成。其中,地理坐標系網格與所采取的比例尺有關,比例尺越大,基礎地理信息覆蓋越廣泛。基礎地理信息的數字化信息源的數量和質量關系到一個國家地理信息系統技術應用的廣泛度和成熟度,關系到一個國家的信息自,是國家信息化程度和實力的重要標志。
3.信息化測繪
信息化測繪是在數字化測繪的基礎上,在完全網絡化的運行環境下,實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務的測繪方式和功能形態。其最本質的內涵和特征就是實現實時有效的地理信息綜合服務,為了實現其功能,就需要建立“信息化測繪體系”。可以說我國的測繪技術經歷了傳統手繪到數字化測繪,之后又到信息化測繪三個階段。
二、數字測繪的應用
隨著計算機技術的發展數字測繪被普遍的運用于測繪生產以及水利水電工程中,做出的成圖即數字測圖被廣泛用于國民經濟建設、國防建設以及科研方面。具體來說,其可以用于工程建設設計、環境監測、交通路線設計、土地利用情況調查等方面。在具體應用中,數字測繪將從野外收集到的地面坐標作為基礎數據,構建數字地面模型,之后就可以在此基礎上進一步繪制立體透視圖、斷面圖,以確定施工范圍及工作量。在交通路線設計中,還可以繪制地形的三維軸試圖及橫斷面圖,直觀便捷。
數字地面模型是基礎地理信息系統建設的基礎資料,因此可以說數字化測繪是收集基礎地理信息系統基礎資料的一個方法。它可以分析土地利用現狀、分析災情,甚至可以用于導航和導彈制造。
三、數字測繪與信息測繪的區別
信息化測繪不是甩開數字化測繪,而是在數字化測繪基礎上向信息服務升級和跨越。它相對于我國已建的“數字化測繪技術體系”具有以下特征:
1.數據獲取實時化
信息化測繪要求對地理信息數據的獲取由靜態向動態轉變,即注重動態變化檢測及實時更新。信息化測繪要求利用海陸空上一切可使用的快速檢測設備來做到實時監測,并且將地理信息的實時獲取作為基本任務。例如WalkISurvey 2012就可以實時下載谷歌影像數據,疊加現有矢量數據,成為信息化測繪軟件的重要部分。
2.交互網絡化
在數字化測繪中,局域網就可以滿足需求,但是在信息化測繪中,要實現信息的實時更新,動態監測,就需要廣域網或者國際互聯網的幫助,只有形成一個大的交互平臺,才能使信息快速交換,實現信息交互網絡化。
3.服務社會化
信息化測繪可以實現體系的運行主體從測繪部門走向其他各個部門,從國家特批項目走向地理信息產業體系,形成開放機制,即企事業單位、政府機構及用戶群體共同運作的開放機制,使信息服務社會化。
4.基礎設施公用化
在數字測繪階段,測繪體系依然只是在專業部門應用,屬于專用系統,而信息化測繪則是由原來的專用為主,升級改造出能夠被廣大社會公眾使用的為主,實現了基礎設置的公用化。這種體系包括測繪基準體系和基礎地理信息系統。
5.法制化
這里所講的法制化是信息共享的法制化。在數字化測繪時代因為都是專業部門在使用,法制化問題不是很突出,但是信息測繪中,信息共享社會化,大眾化,法制問題也就顯現出來。為了推進信息共享,為其創造好的環境,就需要妥善處理其中的安全問題,建立信息共享相關方面的法律法規,實現信息共享法制化。
6.技術體系數字化
在前面介紹了信息化測繪實際上是以數字化測繪為基礎的,兩者從本質上講差別不大。信息化測繪只是在數字化測繪的基礎上將數據實時化、共享化、大眾化。信息測繪實際上也是技術體系的數字化。
四、基礎地理信息系統建設問題及建議
由于基礎地理信息建設系統多以計算機作為輔助,因此在很多方面都存在一些問題,主要有以下幾點:
1.數據形式多樣化,標準不一
因為基礎數據的獲得方式多種多樣,因此收集到的數據格式不一,有CAD格式、MicroStation格式、清華山維格式的,編碼數據或未編碼數據等等。這些格式不一的數據難以滿足基礎地理信息系統建設的要求,需要對數據進行轉換、編輯、整理等工作。
2.數據實時性差
由于很多測繪機構還只能使用數字測繪,或者信息化測繪系統不完善,使得數據獲取更新的實時性較差。為了保證數據的現實性就必須做到即時更新數據,需要有效的更新機制。真正的挑戰就是地理信息的更新和共享。
3.數據保存不完善
由于數據的存貯方式多種多樣,可以紙質保存、文件保存、數據庫保存,方法不一使得數據雜亂無章,占用很大的空間,管理效率極低,容易丟失、損壞、泄密。
針對以上問題,筆者給出以下幾點建議:
1.數據庫設計
用數據庫方法來保存數據有條有理,不占空間,是很好的選擇。可將數據庫分為空間數據庫、非空間數據庫,其中非空間數據庫又可以分為非空間關系數據庫和文檔數據庫。將數據分類保存,便于管理。另外,各單位可以根據現有技術和經濟條件來選取合適的數據庫管理系統和空間數據管理引擎。
2.數據轉換
數據轉換既是把中間格式的數字轉換成空間數據庫可以錄入的格式。最常用的并且能很好的實現數據共享的方法有直接數據訪問模式、數據互操作模式和空間數據共享平臺模式。而外部數據交換模式則是大眾可接受的方法。在數據轉換時,要選擇相對應的方法,可以減少工作量。
3.數據更新
在前面介紹了信息化測繪的主要優點之一就是可以做到數據的實時更新,因此將信息化測繪標準化、系統化,做成大眾都能接受的方法,推廣開來就可以解決數據的更新問題。數據更新一般包括兩個方面:一是不定期的局部數據更新,二是周期性的全局數據更新。要實現數據動態化,就需要升級監測設備,如高分辨率的小衛星遙感影像,需要將這些產品商業化。
4.數據安全
為了保證數據的安全性,就要保證數據庫被合法使用。可以采取身份認證、要求用戶級別、用戶口令等方法來保證數據庫不被惡意操縱使用。另外對數據庫中的數據要進行備份,防止意外情況的發生。由于數據庫是需要電腦操作的,所以為了數據的安全還要防止黑客襲擊,電腦要采取一定的保護措施。
摘要: